冷冲压模具设计与制造【《冲压工艺与模具设计》课程教学改革的探索与实践】

  摘要:依据培养目标,探讨了应用型本科专业的课程教学模式,强调优化课程体系、加强实践教学、改革教学方法、丰富教学手段以提高课程教学质量。  关键词:冲压工艺;模具设计;课程教学改革;应用型人才培养
  中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0025-03
  《冲压工艺与模具设计》是材料成型专业模具方向的一门主要专业课,主要介绍冲压成形的原理、工艺及模具设计方法,其教学目标是使学生在了解冲压成形基本理论的基础上能对中等复杂程度的冲压零件正确地进行冲压工艺分析和模具设计。该课程涉及机械学、材料学、力学等多个学科,知识涵盖面宽,理论性、实践性、综合性较强,课程信息量大,模具结构繁多且复杂,教和学的难度较大,传统的教学方法往往很难达到教学目标。近年来作者基于应用型人才培养,在该课程的教学实践中进行改革和探索,取得了明显成效。
  一、调整教学内容
  在传统的教学中,通常是先讲授冲压成形的基本理论,然后介绍冲压工艺和模具设计,而在具体介绍各种冲压工艺时又有很多的理论分析与推导,理论知识较多。在传统的教学过程中,一开始讲授大量深奥难懂的理论知识往往会使学生觉得难以理解甚至望而生畏,从而失去学好本课程的信心;同时又由于理论知识的枯燥乏味而容易对本课程失去学习的兴趣。而从企业对人才的要求来看,传统的人才培养模式与现实的要求也存在一定距离:毕业生知识结构不尽合理,理论与实际脱节,分析解决实际问题的能力、工程素质、实际动手能力差,不能迅速地适应生产第一线对人才的需求,需要对该课程的教学内容和教学体系进行调整。依据培养目标,本专业主要是培养面向生产第一线、具有一定的理论知识、较强的实践能力和创新精神、较高的工程素质的应用型人才。大多数学生毕业后在生产第一线主要是从事冲压工艺设计、冲压模具设计、模具制造、模具维修等应用性的技术工作,这些应用性技术工作对冲压成形理论知识的要求和应用相对要少一些,而对诸如冲压工艺方案的分析与制定、工艺参数的选择与计算、冲压模具结构设计及其几何参数的计算与确定等实践性的知识则要求和应用较多,于是,在教学中首先冲压成形基本理论部分的教学内容进行了调整,将大量冗长、繁杂的理论推导与计算进行了删减。同时,考虑到学生未来职业生涯的后劲与潜力,适当保留了一部分冲压成形中必要的理论知识,在介绍时,一般不对理论作推导和计算,仅仅是介绍和应用其结果或结论。在介绍成形理论时,结合具体的工艺案例进行讲授更易为学生所理解和接受,这样将基本理论与工艺实践相结合进行教学,学生学习起来有针对性,知道如何利用理论知识去指导和解决工程实践中的问题。在减少某些内容的同时,对生产中应用较多的实践性的内容则进行了增强,使学生能尽快地熟悉和掌握生产实践中常用的有关知识和设计规律,更好地培养和提高学生的设计能力和工程素质。
  二、改革教学方法
  1.运用讨论式、启发式教学方法。为更好地调动学生的学习积极性,培养学生自主学习和积极思考的态度,在教学实践中,将传统教学中教师机械传授、学生被动接收的教学方式改为讨论式、启发式。例如:在开课之初,选择几种日常生活中学生较为熟悉的典型冲压件实物,组织学生讨论、分析其冲压成形方法,启发学生提出冲压工艺,教师对学生提出的工艺进行点评,同时对学生积极思考、认真探索的行为给予充分肯定,继而将完成冲压工艺的模具或模型实物对学生介绍其具体结构、工作原理、各零件名称及用途等知识,使学生对一个冲压零件从冲压成形工艺到冲压成形模具都有了初步的感性的认识,然后再从典型的冲压零件的冲压成形讲到一般的冲压加工的特点和应用,在各章节的讲授中,也可结合课程内容提出不同案例或问题要求学生讨论,并适时地对学生的思路给予启发,使学生的思维发展始终紧跟教学内容,教学效率较高。
  2.注重案例教学。根据教学目的和教学任务的要求,运用精选出来的案例材料,引导学生进行积极主动的学习和探究活动,从而提高学生分析和解决实际问题能力。案例教学具有形象化、具体化的优点,在课堂教学中可以起到活跃教学氛围、调动学生的课堂积极性和主动性的作用。教师平日注重深入生产第一线搜集实际生产中的问题和案例,然后结合教学内容对其进行筛选、分析和整理,使之升华为教学中能够应用的、与教学内容结合紧密的、能体现理论与实际相结合并以理论指导实践解决生产实际问题的典型教学素材。例如,在讲授冲压变形趋向性控制的内容时,用生产中的实例告诉学生形状相同而几何尺寸不同的毛坯在冲压成形时会产生不同性质的变形,并且毛坯及其冲压件展示给学生观察,接着从理论上分析其原因,然后启发学生提出控制冲压变形趋向性的措施和方法,并且告诉学生实际生产中是如何处理的,这样从实际案例出发提出问题、从理论上阐明道理、再回到实际中找出解决问题的办法,学生既理解了理论知识,又增加了工程实践知识。
  3.结合工程实践教学。《冲压工艺与模具设计》作为一门理论性和实践性都很强的专业课程,在教学过程中注重结合工程实践进行教学是十分重要的。通过“走出去,请进来”的方式对本课程进行补充性和强化性的教学,“走出去”即通过生产实习、毕业实习等实践活动,让学生走出校门到生产第一线去,在实际生产中观察、了解冲压加工中的有关知识,以强化课堂教学效果并补充课堂教学之不足,同时使学生开阔眼界,了解本行业的现状和发展。“请进来”即开设专业讲座,邀请相关企业的专家和工程技术人员到学校为学生讲授生产实践中的有关知识,使学生能及时了解生产企业的状况和企业对人才的综合素质、知识结构的要求以及生产中有关工程设计的知识和方法、所学专业知识在工程实践中的应用等情况。
  三、丰富教学手段
  《冲压工艺与模具设计》课程的内容非常多,而且各种模具结构图很多又难以看懂,学生理解起来也比较困难。多媒体作为一种新兴的教学手段越来越显示出其优越性并越来越多地应用于课堂教学中,形成了对传统教学的补充和丰富。多媒体集声、光、色、图、文字、动画于一体,可创造图文并茂、动静结合的教学效果。在对各章节知识点进行讲授时,配以图片和动画,使课堂教学内容实际、生动,课堂气氛活跃,例如对抽象的内容可以用图片和动画生动形象地进行体现如模拟金属变形过程,分析应力、应变分布,预测成形中可能产生的各种质量问题等、对各种复杂的模具结构及其工作原理也可以用各种图片和动画进行详细的了解与分析。多媒体课件辅以适当的板书,使课堂教学化难为易,化静为动,化抽象为形象,化枯燥为有趣,重点、难点讲解清楚、透彻,帮助和促进了学生对课程内容的理解和掌握。通过多媒体的引入,每次课的授课内容也更加丰富和充实,传授给学生的信息量也更多,学生接受起来也觉得容易,提高了教学效果。
  四、增强实践教学
  传统的《冲压工艺与模具设计》课程体系较偏重于理论知识的讲授,实践性的教学环节偏少。作为应用型本科专业,培养的应是具有本领域的基本知识和实践能力的应用型工程技术人才,所以学生光有理论知识是不够的,还必须具备较强的实践能力和工程素质,因此必须对传统的课程体系进行改革,加强实践性教学环节,增加实践教学比重。在制定教学计划时,对理论教学时数进行了控制,增加了实践教学时数,除实习和课程设计、毕业设计外,还着重强化了实验和实训环节。在实验教学方面,改过去实验课从属于理论课中进行的教学模式,将实验课独立设课,开设了“材料成形规律与性能综合实验”,此举强调和突出了实验课的地位,也使学生对实验课更加重视。同时对实验教学内容也进行了改革,将过去单一的、验证性的实验改为以材料成形规律与性能为主线的综合性的实验,使学生在培养实践能力和动手能力的同时,也对所学课程内容进行了串联和梳理,帮助学生更进一步地领会和掌握所学课程内容。在实训教学方面,单独开出了“模具拆装及测绘”的实训课程,学生通过实训课程,进一步深入地了解了模具结构,巩固了理论教学所学内容,增强了工程实践知识,训练了动手能力,实训效果十分显著。
  围绕培养应用型人才这一目标,通过优化教学内容、改革教学方法、采用先进的教学手段以及加强工程实践的训练,对《冲压工艺与模具设计》课程的教学改革探索取得了一定的成效,从近年的教学实践来看,学生通过本课程的学习,较好地掌握了本课程的知识点,并且能理论联系实际,学以致用,模具设计时上手较快,工程设计能力和综合应用知识的能力明显提高。
  参考文献:
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